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基于RTW的PD雷达基本信号处理

黄丽霞  
【摘要】:在雷达信号处理中,系统级仿真占有极其重要的地位。通过系统级的仿真,能够保证产品在最高层次上的设计正确性。传统的雷达仿真手段有基于SPW(Signal Processing Workstation)的仿真和基于高级计算机语言的仿真,前者由于SPW软件专业性强,实现过程复杂而难以推广,后者由于编程工作量大,调试繁琐,易出错而致使开发周期太长。针对上述问题,本文尝试采用基于RTW(Real-Time Workshop)的快速原型设计方法,结合VxWorks操作系统实现雷达信号处理的实时仿真。利用Matlab/Simulink可以快速搭建起系统模型,但它是非实时的系统级仿真。Vxworks是目前嵌入式行业应用最为广泛的实时操作系统,具有很好的实时性和可靠性。利用RTW从Simulink模型自动生成面向Vxworks的C代码,极大地方便了程序在嵌入式平台上的仿真工作。 在深入学习和研究快速原型设计方法的基础上,本文首先阐述了RTW的系统实时仿真开发环境,重点研究了面向Vxworks实时目标的实现方法和具体流程。接着对脉冲多普勒(PD)雷达信号处理系统的实现作了详细的介绍,分析了主要子模块的原理(主要包括脉冲压缩、多普勒处理、恒虚警处理),建立了相应的数学模型,并通过Simulink搭建起一个简单PD雷达信号处理系统,实现了完全Matlab环境下的非实时仿真。通过对仿真结果的分析,验证了模型算法的正确性。最后对原模型进行了改进,通过RTW从Simulink模型自动生成面向VxWorks的程序,将非实时仿真转化为实时仿真,初步验证了基于RTW的快速原型设计方法在雷达信号处理实时仿真中的可行性。 使用Simulink搭建系统比之以往基于SPW等的雷达系统仿真更直观,更易实现;使用RTW从Simulink模型自动生成代码,可以免去繁琐的编程、调试,大大减少了工作量,缩短了开发周期,提高了系统设计的可靠性。因而,采用基于RTW的快速原型设计思想,尝试进行雷达信号处理的实时仿真的研究,有重要的实用价值。


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